S'inscrire identifiants oubliés ?

Un moteur moléculaire à effet tunnel

Credit: Empa
Un moteur quantique
Comme d’autres moteurs moléculaires de cette échelle, le fonctionnement de ce nanomoteur conçu à l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), met en jeu la mécanique quantique. Mais l’originalité de ce nouveau moteur réside dans le fait que la cause-même ...

Photo-ionisation

A photo of the COLTRIMS reaction microscope built by Alexander Hartung as part of his doctoral research in the experiment hall of the Faculty of Physics. Credit: Alexander Hartung.

La quantité de mouvement de la lumière

Bien que de masse nulle, la lumière possède une quantité de mouvement ...

Vers de nouvelles technologies de chargeurs

Image Vedecom - DR

Des composants indispensables

De nombreux appareils électriques fonctionnant sur piles ont besoin d’être chargés régulièrement. On emploie donc des accumulateurs électrochimiques. Ces derniers sont rechargeables un très grand nombre de fois, contrairement aux piles. Téléphones ...

Un micro-accélérateur de particules

Vue du tunnel du LHC - Auteur : Maximilien Brice, CERN

Des ondes électromagnétiques pour accélérer les particules

Les physiciens de l’infiniment petit emploient des accélérateurs pour communiquer aux particules de très grandes vitesses afin de produire des collisions énergétiques. Au CERN par exemple, ...

Tromper une caméra thermique

Caméras thermiques : « filmer la température »

Tout corps, en raison de sa température, émet par sa surface un rayonnement dont le spectre (fréquence ou longueur d’onde en abscisse, intensité en ordonnée) couvre théoriquement toute la gamme des ondes électromagnétiques, l’intensité de l’émission variant ...

Piles bêtavoltaïques au carbone 14 recyclé

Des piles « bêtavoltaïques »

Certains noyaux radioactifs, généralement ceux possédant trop de neutrons par rapport à leurs protons, transmutent un neutron en proton, électron et antineutrino. Cette réaction s’appelle la radioactivité bêta moins et s’écrit n -> p + e- + v. L’électron ...

Une forêt tropicale en Antarctique

Vue d'artiste de cette forêt (C) Alfred-Wegener-Institut, James McKay, Creative Commons licence C-BY 4.0
Un sol bien conservé

Des chercheurs de l'Institut Alfred-Wegener ont découvert un sol forestier du Crétacé très bien préservé dans les fonds marins proches du continent Antarctique. Une carotte sédimentaire a été prélevée en 2017 près du glacier de l'île de Pine Island. L’aspect de cette carotte a retenu l’attention des chercheurs : « la coloration inhabituelle de la couche sédimentaire située entre 27 et 30 m de profondeur différait nettement des couches supérieures » explique Dr. Johann Klages, géologue et principal auteur principal de cette étude, parue dans la revue Nature.

L’excellente préservation de ce sol vieux de 90 millions d’années a permis d'identifier des traces de pollen, de spores, des restes de plantes à fleurs avec leurs cellules individuelles et tout un réseau dense de racines. Ces informations précieuses issues des fossiles suggèrent un paysage étonnant dans l’Antarctique occidentale, à l’époque des Dinosaures : une région couverte par une forêt tropicale marécageuse, avec de nombreux conifères et des fougères arborescentes. L’un des chercheurs, le Professeur Salzmann, compare ainsi cette forêt ancestrale aux forêts qu’on peut trouver actuellement en Nouvelle-Zélande.

Une concentration en dioxyde de carbone revue à la hausse

Le Crétacé correspond à l’une des périodes les plus chaudes sur Terre, au cours des dernières 140 millions d’années, également caractérisée par un niveau élevé des océans.

L'étude approfondie des sédiments suggère une pluviométrie importante et une température annuelle moyenne de 12 °C, et de 19 °C l'été. Pour une région privée de soleil 4 mois par an durant la nuit polaire, ces niveaux sont incompatibles avec la présence d'une calotte glaciaire telle que celle existant actuellement. 

Ces conditions climatiques seraient dues à une forte concentration en dioxyde de carbone dans l'atmosphère, expliquant un climat aussi tempéré sous de telles latitudes (82° S). « Avant cette étude, l’hypothèse généralement admise était que la concentration de dioxyde de carbone moyenne globale durant le Crétacé était d’environ 1 000 parties par million. Mais les résultats de nos simulations font ressortir des concentrations de 1 120 à 1 680 ppm », explique le Professeur Gerrit Lohmann.

Péripéties géologiques 
A l'époque du dépôt de ces sédiments, l'Ouest du continent Antarctique et la Zélande étaient sur le point de se séparer. Après ce phénomène d'expansion des fonds océaniques, le phénomène de subduction prit le dessus, ce qui explique que les couches géologiques se retrouvent sous les fonds marins aujourd'hui. D'autre part, durant la glaciation de l'Antarctique occidental, il y a 30-35 millions d'années, des sédiments du plateau continental ont été charriés par les glaciers jusqu'au fond des mers. Ces deux processus expliquent la situation actuelle de ces couches sédimentaires.

Publié le 20/04/2020

En savoir plus :

L’étude complète publiée sur Nature : https://www.nature.com/articles/s41586-020-2148-5.epdf?referrer_access_token=zdctooWmIkrZLMYcqEl3U9RgN0jAjWel9jnR3ZoTv0MUgcU_4QsUvTrkUoSjhemG2b7YiuOYcHX9_0y__xu3XNKefb2foLtaKkLSuC-ua6aP_DA6Dtn0lXmUktYhjhgi9WwJE1fE_36_XtVA2KwB93HaQ8wk_UUynIoIdrgcd8S9ueUzjsMPvYNwqv-QUVQoWFr6_aFQ4_u83nIfNchI09TYs3o1TMuRAHdsZTEf_ijt3gOUn6b2CaRIKPg1oo3549YEK19x3Har1IJCoasnyTEzSpIvtsbWkZ__2XEfH-s=&tracking_referrer=www.cbsnews.com

 

» lire tous les articles 1 2 3 4 5 6 7 8
sciences en ligne
exploratheque
du premier stage au premier emploi


Le matériau le plus noir du monde
Des chercheurs ont réussi a créer par hasard le matériau le plus noir au monde

Si vous pensiez qu’obtenir un noir intense était chose facile, vous vous trompiez. Depuis de nombreuses années, artistes et scientifiques cherchent la formule du véritable noir, ou du moins à s'en approcher. Par noir véritable, entendez une surface qui ne renverrait aucun rayon lumineux. Actuellement, tout objet de couleur noire est en réalité gris puisque la lumière n’est pas totalement absorbée et se reflète. C’est cette réflexion de la lumière qui rend possible la détection de relief dans des objets noirs comme les plis d’une chemise de couleur noire par exemple. En 2012, était créé le Vantablack capable d’absorber 99,965 % des rayons lumineux. Il restera le noir le plus intense jusqu'à septembre 2019. C’est un matériau capable d’absorber 99,995 % des rayons lumineux qui l’a détrôné. 

Le carbone allié inattendu :

Le nouveau matériau, comme le Vantablack avant lui, utilise une structure particulière lui permettant d’absorber les rayons lumineux. Cette structure, ce sont les nanotubes de carbone. Présents dans la nature, ils ont été synthétisés pour la première foi en 1993 par deux scientifiques distincts, Sumio Lijima et Donald S. Berthune. Les nanotubes de carbone sont une forme allotropique du carbone appartenant à la famille de fullerènes. Ils sont composés d’atome de carbones qui forment un tube parfois refermé à son extrémité par une demi-sphère. Ces structures dont la dimension est de l’ordre du nanomètre présentent de nombreuses propriétés comme une extrême résistance et une conductivité importante. De fait, les scientifiques les étudient depuis de nombreuses années. C’est par hasard que l’équipe du MIT a créé un matériau d’un noir ultra-profond en étudiant la pousse des nanotubes sur une feuille d’aluminium. 

Le principe

Les nanotubes de carbones sont disposés en « forêt », c’est-à-dire qu’ils sont alignés à la verticale resserré les uns entre les autres. Cette disposition permet de capturer la lumière et donc de minimiser la réflexion en créant des « pores » (espace entre les tubes). La découverte du matériau relève de la sérendipité. L’équipe ne cherchait pas à obtenir un noir 10 fois plus intense que le Vantablack, mais simplement à faire pousser des nanotubes de carbone sur de l’aluminium pour accroître ses propriétés conductrices et thermiques. La raison pour laquelle le matériau absorbe encore plus de lumière que ses prédécesseurs reste inconnue. Cela n’a pas empêché les artistes et les entreprises spécialisées dans le camouflage à s’intéresser au matériau. En effet, tout matériel recouvert par ce matériau perd pour l’œil humain tous ses contours. 

Applications futures :

Un artiste résident du MIT a déjà présenté une œuvre réalisée avec ce matériau. Il en a recouvert un magnifique diamant jaune naturel de 16,78 carats, le tout exposé sur un fond noir le faisant passer de visible à invisible. L’œuvre s’appelle « Redemption of vanity » et montre bien l’efficacité du matériau. 
Ces propriétés pourraient s'avérer très utiles à la conception de futurs télescopes, pour bloquer la lumière parasite qui entre dans les lentilles et ainsi améliorer la capacité de détection d'objets célestes.

 

 

Pour en savoir plus :

 

Communiqué de presse du MIT (en anglais) : http://news.mit.edu/2019/blackest-black-material-cnt-0913

Science et vie : https://www.sciencesetavenir.fr/fondamental/materiaux/un-materiau-plus-noir-que-noir_137329

Sur les propriétés absorbante des nanotubes de carbone (anglais) : http://www.physics.umd.edu/courses/Phys404/Anlage_Spring10/nl072369t.pdf

Sur les nanotubes de carbone : https://fr.wikipedia.org/wiki/Nanotube_de_carbone

Sur le Vantablack : https://fr.wikipedia.org/wiki/Vantablack

 

Juliette Torregrosa
Twitter Facebook Google Plus Linkedin email